JP5432901B2 - モーターの力率補正装置および方法 - Google Patents
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Description
Claims (35)
- 力率補正システムであって、
交流電流(AC)電源の電圧を整流して、前記AC電源の周期において2回にわたり半正弦波として最小振幅から最大振幅に遷移して最小振幅に戻る電圧波形、を発生させる第1の整流器と、
前記電圧波形によって誘起される電流を伝える、モーターの第1の相巻線と、
第1の蓄電コンポーネントと、
前記第1の蓄電コンポーネントにエネルギを蓄えるように、前記第1の相巻線によって前記第1の蓄電コンポーネントに伝えられる電流の流れを調整する第1のレギュレータと、
を備えており、
前記第1の蓄電コンポーネントが前記第1の相巻線を通して電流を流すことにより蓄えられたエネルギを放出するための回路上の経路は存在しない、
力率補正システム。 - 前記第1の相巻線の1つまたは複数のターンが前記モーターの固定子の第1の固定子磁極の周囲に巻かれており、1つまたは複数のターンが前記モーターの第2の固定子磁極の周囲に巻かれている、請求項1に記載の力率補正システム。
- 前記第1の固定子磁極が、前記固定子において前記第2の固定子磁極に直径方向に対向している、請求項2に記載の力率補正システム。
- 前記第1の固定子磁極の周囲に巻かれている巻線の1つまたは複数のターンと、前記第2の固定子磁極の周囲に巻かれている1つまたは複数のターンとを有する、前記モーターの第2の相巻線と、
前記第2の相巻線を通して電流を流すことにより前記第1の蓄電コンポーネントが蓄えたエネルギの放出を調整する第2のレギュレータと、
をさらに備えている、請求項2に記載の力率補正システム。 - 前記第1の固定子磁極の周囲に巻かれている前記第2の相巻線の前記ターンは、前記第2の固定子磁極の周囲に巻かれている前記第2の相巻線の前記ターンと電気的に並列に接続されている、請求項4に記載の力率補正システム。
- 前記第1の固定子磁極の周囲に巻かれている前記第2の相巻線の前記ターンは、前記第2の固定子磁極の周囲に巻かれている前記第2の相巻線の前記ターンと電気的に直列に接続されている、請求項4に記載の力率補正システム。
- 前記第1の相巻線が前記モーターの固定子のバックアイアンの周囲に巻かれている、請求項1に記載の力率補正システム。
- 前記第1の相巻線の1つまたは複数のターンが前記固定子の前記バックアイアンの第1の部分の周囲に巻かれており、1つまたは複数のターンが、前記第1の部分に直径方向に対向している、前記バックアイアンの第2の部分、の周囲に巻かれている、請求項7に記載の力率補正システム。
- 前記電圧波形によって誘起される電流を伝える、モーターの第2の相巻線と、
前記第2の相巻線によって伝えられる前記電流の流れを調整して前記第1の蓄電コンポーネントにエネルギとして蓄える第2のレギュレータと、
前記第1の蓄電コンポーネントにエネルギを蓄えるように前記第2の相巻線によって前記第1の蓄電コンポーネントに伝えられる電流の流れを調整する第2のレギュレータと、
をさらに備えている、請求項1に記載の力率補正システム。 - 前記第1の相巻線の1つまたは複数のターンが前記モーターの固定子の第1の固定子磁極の周囲に巻かれており、1つまたは複数のターンが前記モーターの第2の固定子磁極の周囲に巻かれており、
前記第2の相巻線の1つまたは複数のターンが前記モーターの第3の固定子磁極の周囲に巻かれており、1つまたは複数のターンが前記モーターの第4の固定子磁極の周囲に巻かれている、
請求項9に記載の力率補正システム。 - 前記第1の固定子磁極が前記固定子において前記第2の固定子磁極に直径方向に対向しており、前記第3の固定子磁極が前記固定子において前記第4の固定子磁極に直径方向に対向している、請求項10に記載の力率補正システム。
- 前記第1の固定子磁極の周囲に巻かれている巻線の1つまたは複数のターンと、前記第2の固定子磁極の周囲に巻かれている1つまたは複数のターンとを有する、前記モーターの第3の相巻線と、
前記第3の固定子磁極の周囲に巻かれている巻線の1つまたは複数のターンと、前記第4の固定子磁極の周囲に巻かれている1つまたは複数のターンとを有する、前記モーターの第4の相巻線と、
前記第3の相巻線を通して電流を流すことにより前記第1の蓄電コンポーネントが蓄えたエネルギの放出を調整する第3のレギュレータと、
前記第3の相巻線と前記第2の蓄電コンポーネントを通して電流を流すことにより前記第3の相巻線から放出されたエネルギを蓄える第2の蓄電コンポーネントと、
前記第4の相巻線と前記第2の蓄電コンポーネントを通して電流を流すことにより前記第2の蓄電コンポーネントが蓄えたエネルギの放出を調整する第4のレギュレータと、
をさらに備えている、請求項10に記載の力率補正システム。 - 前記モーターの固定子の第1の固定子磁極の周囲に巻かれている1つまたは複数のターンおよび第2の固定子磁極の周囲に巻かれている1つまたは複数のターンを有する第2の相巻線であって、前記第1の固定子磁極の周囲に巻かれている前記第2の相巻線の前記ターンが、前記第2の固定子磁極の周囲に巻かれている前記第2の相巻線の前記ターンと電気的に並列に接続されている、第2の相巻線と、
前記第2の相巻線を通して電流を流すことにより前記第1の蓄電コンポーネントが蓄えたエネルギの放出を調整する第2のレギュレータと、
をさらに備えている、請求項7に記載の力率補正システム。 - 前記モーターの固定子の第1の固定子磁極の周囲に巻かれている1つまたは複数のターンおよび第2の固定子磁極の周囲に巻かれている1つまたは複数のターンを有する第2の相巻線であって、前記第1の固定子磁極の周囲に巻かれている前記第2の相巻線の前記ターンが、前記第2の固定子磁極の周囲に巻かれている前記第2の相巻線の前記ターンと電気的に直列に接続されている、第2の相巻線と、
前記第2の相巻線を通して電流を流すことにより前記第1の蓄電コンポーネントが蓄えたエネルギの放出を調整する第2のレギュレータと、
をさらに備えている、請求項7に記載の力率補正システム。 - 前記モーターの第2の相巻線と、
前記第2の相巻線を通して電流を流すことにより、前記第1の蓄電コンポーネントによって蓄えられるエネルギの放出、を調整する第2のレギュレータと、
第2の蓄電コンポーネントと、をさらに備え、
前記第2の相巻線は、前記第2の蓄電コンポーネントにエネルギを蓄えるように前記第2の蓄電コンポーネントを通して電流を流すことにより蓄えられたエネルギを放出する、請求項1に記載の力率補正システム。 - 前記モーターの第3の相巻線と、
前記第3のモーター相巻線を通して電流を流すことにより、前記第2の蓄電コンポーネントによって蓄えられるエネルギを放出する第3のレギュレータと、
をさらに備えている、請求項15に記載の力率補正システム。 - 前記第1の相巻線が、前記モーターの固定子の前記バックアイアンの、直径方向に対向する部分、に巻かれている2つの個別の巻線部分、を備えており、
前記第2の相巻線が、前記固定子の個別の磁極にそれぞれ巻かれている3つの個別の巻線部分、を備えており、
前記第3の相巻線が、前記固定子の個別の磁極にそれぞれ巻かれている3つの個別の巻線部分、を備えている、
請求項16に記載の力率補正システム。 - 前記第1の相巻線によって発生する磁束が、前記第2の相巻線および前記第3の相巻線によって発生する磁束と同じ方向である、請求項16に記載の力率補正システム。
- 前記第1の相巻線によって発生する磁束が、前記第2の相巻線および前記第3の相巻線によって発生する磁束と同じ方向である、請求項17に記載の力率補正システム。
- 前記電圧波形によって前記第1の相巻線に誘起される電流によって、前記モーターに印加されるトルクが発生する、請求項1に記載の力率補正システム。
- モーターシステムであって、
モーターと、
交流電流(AC)電源の電圧を整流して、前記AC電源の周期において2回にわたり半正弦波として最小振幅から最大振幅に遷移して最小振幅に戻る電圧波形、を発生させる整流器と、
力率補正回路であって、
前記電圧波形によって誘起される電流を伝える、前記モーターの第1の相巻線と、
蓄電コンポーネントと、
前記蓄電コンポーネントにエネルギを蓄えるように、前記第1の相巻線によって前記蓄電コンポーネントに伝えられる電流の流れを調整する第1のレギュレータであり、前記電圧波形によって前記第1の相巻線内に誘起される電流によって、前記モーターに印加されるトルクが発生する、前記第1のレギュレータと、
を備えている、前記力率補正回路と、
を備えており、
前記蓄電コンポーネントが前記第1の相巻線を通して電流を流すことにより蓄えられたエネルギを放出するための回路上の経路は存在しない、
モーターシステム。 - 前記モーターが、永久磁石を使用する機械である、請求項21に記載のモーターシステム。
- 前記モーターがスイッチドリラクタンスモーターである、請求項21に記載のモーターシステム。
- 前記モーターが、可変リラクタンスに基づいており、相互インダクタンスに基づくトルクが存在しない、請求項21に記載のモーターシステム。
- 前記モーターが、4つの補助固定子磁極と、2つの主固定子磁極と、3つの回転子磁極とを有し、
前記第1の相巻線が、前記モーターの固定子の前記バックアイアンの、直径方向に対向する部分、に巻かれている2つの個別の巻線部分、を備えており、
前記第1の相巻線の励磁によって、前記補助固定子磁極を通る磁束が発生する、
請求項21に記載のモーターシステム。 - 前記モーターが、複数組の4つの補助固定子磁極と、複数組の2つの主固定子磁極と、複数組の3つの回転子磁極とを有し、
前記バックアイアンに発生するすべての磁束が同じ方向である、
請求項25に記載のモーターシステム。 - 前記第1の相巻線が、前記モーターの固定子の前記バックアイアンの、直径方向に対向する部分、に巻かれている、力率補正のための2つの個別の巻線部分、を備えており、前記固定子を流れる磁束が方向を反転しない、請求項21に記載のモーターシステム。
- 前記固定子磁極が、同じ方向に発生する磁束を伝える、請求項25に記載のモーターシステム。
- 前記モーターが二相または三相以上を有する、請求項25に記載のモーターシステム。
- 力率補正方法であって、
交流電流(AC)電源の電圧を整流して、前記AC電源の周期において2回にわたり半正弦波として最小振幅から最大振幅に遷移して最小振幅に戻る電圧波形、を発生させるステップと、
前記電圧波形をモーターの相巻線に印加して、前記相巻線を通る電流の伝導を誘起するステップと、
蓄電コンポーネントの両端に一定の電圧が発生するように、前記相巻線によって伝えられる前記電流の流れを調整して前記蓄電コンポーネントにエネルギとして蓄えるステップと、
前記蓄電コンポーネントにエネルギを蓄えかつ前記蓄電コンポーネントの両端に一定の電圧が発生するように、前記相巻線によって前記蓄電コンポーネントに伝えられる電流の流れを調整するステップと、
を含んでいる、力率補正方法。 - 前記相巻線を通る電流の前記伝導によって発生するトルクを前記モーターの回転子に印加するステップ、
をさらに含んでいる、請求項30に記載の力率補正方法。 - 力率補正装置であって、
第1のスイッチと、
第1の容量性要素と、
一方向に電流を流す第1の一方向電流要素とを備え、
前記第1のスイッチ、前記第1の容量性要素、および前記第1の一方向電流要素は、次の状態で結合されており、すなわちモーターの第1の巻線および全波整流電圧源と結合したとき、
前記第1のスイッチがオンの状態であるとき、前記全波整流電圧源は、前記第1の巻線を通して電流を流し、
前記第1のスイッチがオフの状態であるとき、前記第1の容量性要素にエネルギを蓄えるように、前記全波整流電圧源は、前記第1の巻線、前記第1の一方向電流要素、および前記第1の容量性要素を通して電流を流し、
前記第1の容量性要素が前記第1の巻線を通して電流を流すことにより蓄えられたエネルギを放出するための回路上の経路は存在しない、
力率補正装置。 - 第2のスイッチと、
一方向に電流を流す第2の一方向電流要素と、
第2の容量性要素と、
前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第1の容量性要素、前記第2の容量性要素、前記第1の一方向電流要素、および前記第2の一方向電流要素は、次の状態で結合されており、すなわち前記モーターの第1の巻線、前記モーターの第2の巻線および前記全波整流電圧源と結合したとき、
前記第2のスイッチがオンの状態のとき前記第2の巻線にエネルギが蓄えられるように、前記第1の容量性要素により蓄えられたエネルギは電流を前記第2の巻線を通して流すことにより放出され、
前記第2の容量性要素にエネルギが蓄えられるように、前記第2の巻線により蓄えられたエネルギは電流を前記第2の一方向電流要素および前記第2の容量性要素を通して流すことにより放出される、
請求項32に記載の力率補正装置。 - 第3のスイッチをさらに備え
前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、前記第1の容量性要素、前記第2の容量性要素、前記第1の一方向電流要素および前記第2の一方向電流要素は、次の状態で結合されており、すなわち前記モーターの前記第1の巻線、前記モーターの前記第2の巻線、前記モーターの前記第3の巻線および前記全波整流電圧源と結合したとき、
前記第3のスイッチがオンの状態のとき前記第3の巻線にエネルギが蓄えられるように、前記第2の容量性要素により蓄えられたエネルギは電流を前記第3の巻線を通して流すことにより放出される、
請求項33に記載の力率補正装置。 - 一方向に電流を流す第3の一方向電流要素をさらに備え、前記第1のスイッチ、前記第2のスイッチ、前記第3のスイッチ、前記第1の容量性要素、前記第2の容量性要素、前記第1の一方向電流要素、前記第2の一方向電流要素および前記第3の一方向電流要素は、次の状態で結合されており、すなわち第1の巻線、第2の巻線、第3の巻線および全波整流電圧源と結合したとき、
前記第3のスイッチがオフの状態のとき前記第1の容量性要素にエネルギが蓄えられるように、前記第3の巻線により蓄えられたエネルギは電流を前記第3の一方向電流要素および前記第1の容量性要素に通して流すことにより放出される、
請求項34に記載の力率補正装置。
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